[实用新型]机电一体化智能锁具

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种智能锁具，尤其涉及能够接收用户输入验证身份权限，机械电子一体化控制开启锁闭，难复制，难伪造，防盗用，并且可以事后复查开锁事务的智能锁具。

背景技术

目前，公知的智能锁具主要有以下几种：

一种是基于串行通信的智能锁具，在电子钥匙与匹配的锁连接时，匙身上的触点与锁身上的触点接触，身份信息通过串行线路传递给锁内的控制单元以决定是否开启。这种智能锁具正常工作需要保持每个触点的良好接触以便数据正确传递，因此对于复杂工作环境下触点的磨损和环境的潮湿非常敏感。

另一种是基于射频识别(RFID)技术的智能锁具。其射频阅读器位于锁端，电子标签位于匙端，当钥匙与锁接近达到临界距离，锁端的射频阅读器发出射频信号驱动匙端的电子标签回送调制信息，信息经锁端验证合法后控制开启。这种电子锁具主要有三个问题：其一位于匙端电子标签内的调制信息易被非法阅读器盗读，从而达到复制或伪造钥匙通过锁禁的目的，虽然已有方案通过加密元件来保护匙端调制信息，但大多成本昂贵；其二，由于匙端并无使用者身份验证的机制，任何人使用有效匙端都可以打开锁端，所以无法防止对匙端的非法盗用；其三是由于射频阅读器和处理元件都位于锁端，对于需要一匙多锁的工作环境就必须逐一更新各锁端内置验证信息，目前的解决方案一般采取各锁端与上位机常在相联的通信布线，这提升了安装成本，而且在特定工作环境下难以实现。

以上两种都是纯电子式的智能锁具，在中国专利ZL200620055788.7中公开了一种机电一体化的智能钥匙，该钥匙由内置在手柄里的开锁用射频识别芯片和驱动线圈以及与手柄压注连接的机械匙牙组成，当智能锁有电时使用内置在手柄里的射频识别芯片发送身份信息，由锁端验证开启，当智能锁失电时，可直接使用机械匙牙开启。这种钥匙只是把机械开锁件与电子开锁件物理联合而非逻辑联合，因而延续了普通机械钥匙与射频识别电子钥匙易被复制或伪造的问题。

除此以外，现有智能锁具不具备信息化能力，开锁事务一般另外存储在上位机中，在特定工作场合无法安装常在联线的上位机，开锁事务就不能记录、复查。

实用新型内容

为了解决现有智能锁具寿命低，易被复制伪造，不能防盗用，难以实现一匙多锁，非信息化等问题，本实用新型提供了一种新式的机电一体化智能锁具，该锁具工作稳定，具有10年以上使用寿命，可以方便的实现一匙多锁，不易复制或伪造，可以有效防止盗用，还能够实时保存开锁事务信息以供事故复查和责任认定。

本实用新型解决上述技术问题所采用的方案是：

在锁端内置无源电子标签，其中记录了锁端标识的调制信息，匙端内置射频阅读器，不使用状态下匙柱隐藏在匙身外壳内的遮蔽位置，匙柱上的可动磁性匙牙处在无效位置。

使用时依靠卷带弹簧的拉力从匙身外壳前置孔伸出，当匙柱外伸到达工作位置时，制动擎卡勾将匙柱位置固定，此时把匙柱插入锁孔，射频阅读器发出射频信号，驱动电子标签响应，回馈调制信息给阅读器接收。

阅读器从锁端获得调制信息后，位于匙端的处理元件对调制信息作解调运算，然后通过输入元件接收用户输入，把输入信息与解调后的锁端信息做权限匹配验证。如果通过，处理元件将电磁铁输入脚置高电平，电磁铁复磁，与其同极性相对的可动磁性匙牙受到磁力作用，沿着匙柱轴向动槽移动，并抵达动槽终点的有效位置。

此时锁芯栓套孔中的磁性销柱与匙柱上的磁性匙牙位置逐一对应，磁性销柱在磁力作用下脱离栓套孔，从而允许用户转动锁芯开锁。

当需要锁闭时，用户按下制动擎，使卡勾脱离匙柱的固定卡槽，匙柱在电机带动下收回到匙身外壳内的遮蔽位置，同时与制动擎相联的通用输入输出(GPIO)向处理元件发送中断信号，处理元件将电磁铁输入脚置低电平，电磁铁去磁，在反制弹簧的作用下可动磁性匙牙退出有效位置。锁端的磁性销柱失去匙牙磁力作用，受销柱弹簧作用返回栓套孔将锁芯与锁身销接，从而达到锁闭目的。

本实用新型使用工作在中频的无源电子标签与射频阅读器配合取代传统的串行通信线路，避免了串行通信电子锁具因触点磨损和环境潮湿导致的工作不稳和低寿命。